Исследовательская работа Тема. Проблемы старения и биологические основы продления жизни Клюева анастасия
| Вид материала | Исследовательская работа |
- Мотивационная характеристика темы, 400.93kb.
- Николая Клюева Международная конференция «Олонецкие страницы жизни и творчества Николая, 22.84kb.
- Пушкинский «ключ» к поэме Н. А. Клюева «Кремль» Лиро-эпическую поэму Н. А. Клюева «Кремль», 1022.54kb.
- Горшков В. Г. Физические и биологические основы устойчивости жизни. Москва, 1995 г.,, 500.38kb.
- Тема кол-во часов, 182.97kb.
- Цели и задачи программы главная цель Разработка и применение научных методов для существенного, 2514.16kb.
- Цели и задачи программы главная цель Разработка и применение научных методов для существенного, 2512.65kb.
- Домашнее задание было завершить работу. 1 Дорофеева Анастасия «Биография и творчество, 188.89kb.
- Проблемы конституционно-правовой ответственности, прекращения, продления полномочий, 704.74kb.
- О реликтах древних мистерий в лирике николая клюева, 785.22kb.
Исследовательская работа
Тема. Проблемы старения и биологические основы продления жизни
Выполнила: Клюева анастасия,
ученица 9 «А» класса
Учитель: Чудинова Елена Юрьевна
1. Введение
Хотя геронтологии нет еще и ста лет, само желание оставаться юным было присуще человеку всегда. «Каждому хочется жить долго, но никто не желает быть старым» – гласит английская пословица, на которую с грустью отозвался в своем дневнике Л. Н. Толстой: «Мы ценим время только тогда, когда его мало осталось. И главное, рассчитываем на него тем больше, чес его меньше впереди».
Ученые мужи всех известных в истории цивилизаций пытались снять покров с тайны старости и отдалить ее приход. Древнегреческий мыслитель Аристотель считал причиной возрастного угасания «постепенное расходование прирожденного жара». Странствовавший по Древней Греции врач Гиппократ, создатель учения о четырех типах темперамента, первым предположил, что поведение, эмоциональный настрой и социальные условия напрямую влияют на продолжительность жизни. Его римский коллега Гален видел причину приближения возрастной немощи в «естественном уменьшении влаги» в организме. А знаменитый римский комедиограф Публий Теренций просто объявил старость болезнью.
II. Теоретическая часть
1. Что такое старение?
Старение – многопричинный процесс, вызываемый целым рядом факторов. Среди них генетически предопределенные особенности обмена веществ, стрессы, болезни, свободные радикалы, накопление продуктов распада белков, перекиси липидов, ксенобиотики (чужеродные вещества), изменение концентрации водородных ионов, температурные повреждения, кислородное голодание, разрыв лизосом с высокой активностью действия некоторых ферментов, накопление ряда других продуктов жизнедеятельности организма и др. Эта многопричинность старения делает понятным, почему воздействием на одно какое-либо звено в механизме старения нельзя существенно увеличить сроки жизни. Поэтому наиболее выраженное замедление темпа старения, увеличение продолжительности жизни дают средства, изменяющие состояние живой системы в целом.
Старение – процесс многоочаговый. Он возникает в разных структурах клетки: в ядре, мембранах, митохондриях и др.; в разных типах клеток: нервных, секреторных, иммунных, печеночных и др. В каждой клетке, как и в системах организма, наряду с разрушительными изменениями происходят приспособительные сдвиги, процессы витаукта (восстановления). Существуют отличия в старении различных типов клеток. Они в значительной мере определяются спецификой функции клеток, которая зависит от особенностей биохимических процессов в них. Под влиянием повреждающих, стохастических факторов находятся различные мишени в клетках. Причем в одних участках клетки большое значение имеет повреждающее действие свободных радикалов, в других – водородных ионов, в-третьих – кислородное голодание и др., а в целом это сливается в единый процесс – старение.
Снижение надежности механизмов регуляции, снижение адаптационных возможностей организма при старении создают основу для развития возрастной патологии. В зависимости от выраженности нарушений в том или ином звене системы развивается артериальная гипертония, ишемическая болезнь сердца или мозга, рак или диабет.
Существует интересный парадокс: то, что кажется понятным каждому, бывает очень трудно научно определить. Это полностью относится и к определению старения. Дело в том, что старение требует понимания сути явления, разграничения его от других процессов в природе. Вот почему существующие определения старения должны рассматриваться как “рабочие”, соответствующие уровню наших знаний на современном этапе.
Старение – разрушительный процесс, который развивается из-за нарастающего с возрастом повреждения организма внешними и внутренними факторами. Он ведет к недостаточности физиологических функций, гибели клеток, ограничению приспособительных возможностей организма, снижению его надежности, развитию возрастной патологии, увеличению вероятности смерти. Конкретные проявления старения, его темп и направленность обусловлены генетически предопределенными особенностями биологической организации организма.
Следует строго разграничивать старение и старость, биологический процесс и возрастной период, причину и следствие.
Старость – это неизбежно наступающий заключительный период индивидуального развития. Исследователи уже давно пытались определить тот возраст, когда наступает период старости. Вместе с увеличением продолжительности жизни человека передвигались и сроки, определяющие, по мнению ученых, начало старости. Сейчас принята такая возрастная классификация: человека в возрасте 60 – 74 лет следует считать пожилым, с 75 лет – старым, с 90 лет – долгожителем.
2. Молекулярная природа старения
В современной геронтологии доминирующей становится точка зрения, что первичные причины старения имеют молекулярную природу. Вместе с тем, технический прогресс привел к тому, что в настоящее время человечество находится на пороге достижения возможности свободного манипулирования с отдельными атомами и молекулами. Анализ развития этих тенденций, ведущих к "овладению" молекулярным уровнем организации живой материи, позволяет предположить, что через несколько десятилетий подходы к лечению старения претерпят коренные, революционные изменения и, в конечном счете, их развитие приведет к решению проблемы старения.
Большинство молекул, находящихся в водных растворах, со временем изменяются. В основном это происходит в результате взаимодействия с другими молекулами и атомами (тепловое движение, химические реакции, альфа-радиация) и под действием электромагнитных излучений (ультрафиолет, гамма-радиация). Молекулы могут распадаться на атомы, превращаться в другие молекулы, претерпевать структурные изменения. В случае сложных молекул последнее подразумевает, что в функциональном отношении молекула остается той же самой. При этом, однако, эффективность выполнения функции может меняться. Ухудшение функционирования молекулы со временем под действием повреждающих факторов может быть рассмотрено как старение на молекулярном уровне.
Одним из основных факторов, вызывающих молекулярные повреждения в живых клетках являются свободные радикалы - высокореакционные молекулы, имеющие неспаренный электрон. Они образуются в качестве побочного продукта в процессе выработки энергии в дыхательной цепи митохондрий, а также в ряде других реакциях обмена веществ. Другим опасным фактором является неспецифическое взаимодействие клеточных макромолекул с глюкозой, которая также является соединением, образующемся во многих биохимических реакциях. Сильное разрушающее действия на макро-молекулы оказывают и молекулы воды, так как часть из них обладают очень большими скоростями движения (вследствие статистического распределения скоростей движения молекул воды в жидкой фазе) и следовательно могут легко взаимодействовать с другими молекулами.
Эти и ряд других повреждающих воздействий приводит к окислению липидов клеточных мембран, инактивации белков-ферментов, гликозилированию структурных белков и образованию между ними поперечных сшивок, мутациям генов. Это, в свою очередь, ведет к постепенному разрушению структуры и ухудшению функционирования клетки: нарушается целостность и проницаемость мембран, падает ферментативная активность, клетка засоряется продуктами обмена, нарушается синтез белков и регуляция клеточных процессов (программируемая клеточная гибель и другие механизмы ограничения срока жизни клетки по сути являются защитной реакцией организма от накопления таких молекулярных повреждений). Причем, эти процессы характеризуются положительной обратной связью - неправильное или ухудшенное функционирование молекул приводит к увеличению потока повреждающих воздействий (следствием наличия такой обратной связи является зависимость скорости смертности от самой смертности, послужившая основной гипотезой для вывода уравнения Гомперца). К тому же, в связи с ухудшением работы клеток и отмиранием (апоптозом) части из них нарушаются регуляторные процессы и на организменном уровне, что в результате обратной связи приводит к еще большему увеличению повреждающих воздействий на молекулярном уровне. Все это ведет к катастрофическому нарушению регуляции, появлению системных "болезней старения" (большинство форм рака, атеросклероз, гипертония, сахарный диабет), ослаблению сопротивляемости организма стрессорным воздействиям, что с неизбежностью приводит к смерти.
В период возникновения жизни, в "первичном бульоне" основные молекулы жизни (белки и нуклеиновые кислоты) неизбежно должны были подвергаться повреждающим воздействиям. (Поскольку эти молекулы старели еще до того как появилась возможность для их саморазмножения, т. е. до возникновения жизни, то можно сказать, что старение древнее жизни.) Следовательно, возникновение механизмов защиты от них (антистарения) было существенно необходимо для успешного развития жизни. И далее в процессе эволюции происходила конкуренция старения и антистарения.
В качестве примера механизмов антистарения можно привести осуществляемое супероксиддисмутазой ферментативное превращение супероксидных радикалов в перекись водорода, которая затем расщепляется каталазой на воду и кислород. Другими примерами могут служить группы ферментов, восстанавливающих поврежденные участки молекул нуклеиновых кислот (нуклеазы, полимеразы, лигазы) и расщепляющие окисленные белки (протеиназы и пептидазы).
Все эти механизмы не обеспечивают абсолютной защиты от повреждающих воздействий. Во многом это объясняется тем, что эволюция действует методом проб и ошибок, т. е. нужное приспособление не появляется сразу и в законченном, совершенном виде. В принципе, можно представить, что практически нестареющий организм мог бы появиться (возможно, примером приближения к такому состоянию являются некоторые одноклеточные организмы), но эволюционный "поиск" долгоживущих организмов и закрепление его результатов возможны только в том случае, если такой организм будет иметь эволюционные преимущества, выражающиеся в повышении выживаемости и увеличении численности вида (иначе случайно "найденный" признак "потеряется" в следующих поколениях). Однако, для благополучия вида вполне достаточно, чтобы отдельный организм мог достичь репродуктивного возраста и оставить потомство, а что будет с организмом дальше для вида не имеет значения (или имеет пренебрежительно малое значение). Говоря другими словами, путь повышения репродуктивности и жизнеспособности в молодом возрасте проще и выгоднее для вида (а значит и более вероятен), чем увеличение продолжительности жизни отдельной особи (для этого необходим случайный поиск и, по всей вероятности, скоординированное изменение большого количества функций, вероятность чего очень мала).
Таким образом, из всего вышеизложенного следует, что для эффективной борьбы со старением нужно системно, с учетом всех взаимосвязей на клеточном и организменном уровнях совершенствовать геропротекторные функции организма (прежде всего повышая качество работы "молекул антистарения" и систем, вовлеченных в регуляцию этих процессов), а также видоизменять структуры "молекул старения" таким образом, чтобы при их работе образовывалось как можно меньше опасных побочных продуктов. Часть необходимые для этого операций можно будет проводить средствами генной и белковой инженерии. Однако более универсальным и эффективным средством может оказаться протезирование и хирургия на молекулярном уровне посредством нанотехнологии.
III. Научные основы продления жизни
1. Продление жизни теломеразой
Сотрудники медицинского центра Техасского университета и компании «Герон» давно ведут поиск средств от старения. Ключи от бессмертия они нашли в мышечных клетках саркомы (злокачественная опухоль). Американские ученые реши заставить «злокачественное бессмертие» работать на долголетие. В лабораторных условиях раковые клетки могут жить вечно, поскольку в них отсутствует своеобразный внутренний счетчик, который не позволяет здоровым клеткам бесконечно делиться. Исследователи до сих пор экспериментируют с так называемой культурой HeLa – потомками клеток опухоли, погубившей еще в 20-х гг. XX столетия американку Хелен Лейк.
Старение и смерть нормальных клеток наступают примерно через 50 делений, и механизм, управляющий этими процессами, находится в самой клетке. С каждым делением укорачивается теломера – кончик хромосомы. Исчезновение теломеры приводит к старению клетки и ее гибели. На раннем этапе внутриутробного развития теломеры наращиваются стараниями особого гена – теломеразы, это своеобразный дозатор бессмертия. Но в клетке сидит снайпер – белок-репрессор (от лат. «repressio» – «подавление»), который рано или поздно «выключает» ген бессмертия, и хромосоме достается строго определенная длина теломеры, а значит, и жизни.
Американские исследователи внедрили в обычные клетки, а именно в культуру клеток сетчатки глаза и соединительной ткани, ген теломеразу, позаимствованный из опухоли, и заставили его выполнять свою работу. Сделать это было непросто: ведь в здоровой клетке «прописан» белок, готовый вновь заблокировать «оживший» ген бессмертия. В помощь подсадному гену из саркомы выделили многократно усиливающее его вещество. В результате белок-репрессор не справился со своей задачей, и жизнь клеток была продлена почти в два раза. А в январе 1998 г. американский журнал «Сайенс» напечатал статью с громким названием «Увеличение продолжительности жизни при помощи внедрения теломеразы в здоровые клетки».
Мир возликовал. Однако при всей значимости события оно вызывает больше вопросов, чем дает ответов. Известно, например, что работа теломеразы в клетках – одна из предпосылок перерождения нормальной клетки в раковую. Удастся ли предотвратить эту опасность? Новому открытию предстоит пройти длительные проверки перед внедрением в практику. Быстрых результатов ждать не приходится.
2. Влияние иммунитета на процесс старения
«Если бы в организме взрослого человека удалось воспроизвести иммунологические процессы, характерные для 10-летнего ребенка (самого здорового периода человеческой жизни), продолжительность жизни возросла бы в 3, 4 или даже в 5 раз». Так считает американский ученый Доннер Денкл.
В 1975 г. иммунологам удалось осуществить пересадку вилочковой железы и костного мозга от молодых мышей старым. Эксперимент подтвердил возможность сохранения здоровья и продления жизнь подопытных животных: иммунная система 19-месячных мышей была омоложена до уровня 4-месячных. В пересчете на наш век это означало бы превращение 60-летнего человека в 20-летнего, т. е. троекратное омоложение. Прошло еще несколько лет, и пересадка костного мозга и вилочковой железы шагнула в клиники, спасая людей от преждевременного старения. Что же, выход найден – продление жизни хирургическим путем?
3. Волновая теория старения
Безусловно, медицина может многое, но нельзя забывать: программа и срок человеческого существования лишь на 15% определяются уровнем здравоохранения, на 20% – генами, а на оставшиеся 65% – образом жизни. В царстве животных нет таких саморазрушающих явлений, как в мире людей. Курение, алкоголь, наркотики, сексуальные излишества привлекательны только для «царя природы». Врачи считают: выработав здоровые привычки, можно как минимум вдвое растянуть прогулку по земле. Кстати для нас по сравнению с людьми, жившими в начале XIX в., она уже увеличилась почти вдвое. И произошло это само собой, без вмешательства в клетку. Объясняет подобный факт волновая теория старения. Суть ее в том, что молекулы нашего тела напоминают миниатюрные передатчики, испускающие электромагнитные и ультразвуковые волны. С годами волновая настройка «биохимического оркестра» организма перестает соответствовать камертону, замедляется ритм, испускаемый молекулами ДНК, и белковые молекулы начинают звучать на частоте молекул сахаров и солей, утрачивая присущие им функции. Академик Российской академии медицинских наук Владимир Николаевич Шабалин, возглавляющий институт геронтологии, утверждает, что возраст человека можно определить по волновым процессам, возникающим в его организме.
«Ход часов замедляет жизненный ритм» – эта фраза уже не вызывает улыбок у тех, кто хоть раз сравнивал под микроскопом слезу юной девушки и пожилой женщины. В первой капле – четкие частые волны, во второй – более редкие, рваные, с явными участками аннигиляции (от лат. «annihilatio» – «уничтожение», «исчезновение»): одна волна бежит навстречу другой – и вдруг пустота или воронка «в никуда.
4. Увеличение сроков жизни путем избавления от генов старения
В конце 90-х гг. XX в. ученые из Монреаля изучили генетическую структуру круглого червя и, немного «поколдовав», в 5 раз увеличили продолжительность его жизни. При этом в организм червя не внедряли никаких чужеродных веществ, взятых из раковых клеток, просто сломали два гена, уничтожив навязанную природой функцию старения. Именно тогда возникло понятие геронтогены, т. е. гены старения. Сами исследователи на первых порах с опаской произносили это слово, а потом принялись искать аналогичные гены в других организмах. И нашли у дрожжей, у человека; гены оказались универсальными.
После вмешательства ученых увеличился не только срок, но и качество червяковой жизни. С одной стороны, повысилась активность, с другой – уменьшилось потребление пищи, а значит, вырос коэффициент ее полезного действия. Произошли изменения и в кислородном обмене: он стал более безопасным.
Старение напрямую связано с образованием в нашем организме свободных радикалов (от лат. «radix» – «корень») – активных форм кислорода. Они появляются, когда молекулы кислорода вещества захватывают на свою внешнюю орбиту «лишний» электрон. Активные формы электрона разрушают клетки и вызывают мутации (от лат. «mutatio» – «перемена») – изменения наследственных свойств, убивая организм. Геронтологи выяснили: остановить этот процесс способна низкокалорийная диета. Мыши, например, переведенные на овощи-фрукты, прожили в два раза дольше тех, которые питались сыром, салом и зерном. Такой пример, по мнению специалистов, должен послужить людям наукой.
5. «Кодекс долгожительства» Мечникова
Отец геронтологии – И. И. Мечников, заложивший основу интоксикационной (от греч. «ин» – «внутри» и «токсикон» – «яд») теории старения. Ученый с грустью признавал: «Достаточно нескольких строк, чтобы изложить наши сведения о старости, так мало мы о ней знаем». Он был убежден, что запаса прочности человеческого организма должно хватать как минимум на 120 – 150 лет. Мечников пытался обнаружить в организме особый «яд старения» и считал причиной угасания жизненных функций гнилостные процессы в кишечнике, нейтрализовать которые можно с помощью простокваши. Он агитировал всех (в том числе и вегетарианца Льва Толстого) пить кислое молоко.
Конечно у простокваши много целебных свойств, но, как оказалось, механизм старения гораздо сложнее, чем представлялось Мечникову. Зато сформулированные им правила ортобиоза (от греч. «ортос» – «прямой», «правильный» и «биос» – жизнь) – рационального поведения, продлевающего полноценную жизнь без болезней, – популярны и сегодня. С небольшими дополнениями, внесенными современной наукой, «кодекс долгожительства» по Мечникову выглядит следующим образом: отказ от вредных привычек – курения, переедания, пристрастия к сладостям, алкоголю; правильное чередование и организация труда и отдыха; прочный жизненный стереотип – сложившийся годами распорядок на дни, недели и месяцы вперед; Благополучная и долгая семейная жизнь.
6. Физкультура – спутник долголетия
А вот бытовавшее в XIX в. мнение, что организм, как машина, стареет в результате изнашивания и потому, чтобы сохранить жизненную энергию, работать следует спустя рукава, двигаться – как можно меньше, ушло в безвозвратное прошлое. Факты из жизни великих долгожителей свидетельствуют об обратном. «Никто так не изнурял себя работой, как я, – писал итальянский скульптор, живописец, архитектор и поэт Микеланджело Буонаротти. – Я ни о чем другом не помышляю, как только день и ночь работать». Когда зодчий заканчивал скульптурную композицию в соборе Святого Петра в Риме, ему шел уже девятый десяток. До 90 лет трудился над трактатом «Космос» немецкий естество испытатель, географ и путешественник Александр фон Гумбольдт. А его гениальный соотечественник Иоганн Вольфганг Гете, завершивший работу над бессмертной поэмой «Фауст» в 82 года, говорил о «все более развивающейся весне» своей души. В том же возрасте итальянский композитор Джузеппе Верди написал блестящую комедию характеров – оперу «Фальстаф».
В 20 – 30 гг. XX в. на помощь геронтологии пришли химия, физика, биология, антропология, статистика, социология, психология. А с появлением в середине столетия молекулярной биологии ученые наконец смогли проникнуть в святая святых – тайну организации живой клетки. Но разгадка «пускового механизма» старения всякий рас ускользала. Сегодня ключик к дверце, за которой спрятан источник неиссякаемой молодости и долголетия, специалисты подбирают при помощи отраслей быстро развивающейся биотехнологии (от греч. «биос» – «жизнь» и «техне» – «умение», «мастерство»): генной, хромосомной и иммунной инженерии. Они специализируются на искусственном конструировании внутриклеточных обменных и наследственных процессов.
Пока мир насчитывает свыше 250 теорий старения, которые можно разделить на две группы. Одни исходят из предположения, что возрастные – результат повреждений, накапливающихся на различных уровнях организма. В центре внимания этих теорий находятся механизмы нарушения. Пример – «теория ошибок», предложенная английским ученым Лесли Орджелом. Он утверждал, что с течением лет на разных этапах внутреннего производства – биосинтеза белка могут возникать ошибки ,ведущие к появлению дефектных белковых молекул с измененными свойствами. Теорию Орджела дополняет гипотеза австралийского вирусолога и иммунолога Фрэнка Бернета. Суть ее такова: стареющая иммунная система неправильно считывает хранящуюся в клетках информацию и поэтому начинает вырабатывать антитела против белков собственного организма, постепенно разрушающие клетки и ткани пожилого человека.
Другая группа теорий старения рассматривает угасание как закономерный этап индивидуального развития, темпы которого запрограммированы «геном жизни» (порой его называют «геном смерти»). Коварному гену противостоит особый биологический процесс – витаукт (от лат. «vita» – «жизнь» и «auctus» – «возросший», «увеличенный»), который противодействует возрастному угасанию, увеличивая срок жизни. Согласно этой адаптационно-регуляторной теории, старение – результат нарушения механизмов саморегуляции на двух уровнях: клеточном и организма в целом (нейроэндокринная регуляция). Ученые ищут способы долговременной «настройки» организма на плодотворное существование без болезней: для этого нужно поддерживать на высоком уровне работу нашего внутреннего «вечного двигателя» – витаукта. Один из самых действенных способов его активизации – физкультура.
Известно, что с возрастом ослабляются многие жизненные функции, снижается обмен веществ, уменьшается активность биологических катализаторов –ферментов. Сотрудники Киевского института геронтологии задумались: не могут ли физические нагрузки приостановить эти необратимые процессы? Одной группе людей предложили комплекс физических упражнений, а другой предстояло лежать 20 дней неподвижно. Итоги потрясли даже умудренных опытом исследователей. У пациентов, принявших горизонтальное положение, уже через неделю замедлилась частота сердечных сокращений, появилась одышка и головокружение, расстройство сна, пищеварения, неприятные ощущения в области сердца, снизилась работоспособность, в центральной нервной системе стали преобладать процессы торможения… А ведь именно эти симптомы сопутствуют наступлению старости! Результаты эксперимента подтвердили правоту пословицы «Двигайся больше – проживешь дольше».
IV. Современные научно-исследовательские практические методики продления жизни
Как многие считают, для того, чтобы не умереть – надо просто вылечить все болезни. Ведь именно развитие медицины в XX веке позволило увеличить продолжительность жизни почти в два раза. Еще сто лет назад многие люди умирали в раннем возрасте от опасных инфекций. Сейчас "хит-парад" смертельных болезней выглядит совсем иначе. Первые места занимают сердечно-сосудистые и онкологические заболевания, с которыми бороться намного сложнее. И изобретением нового антибиотика здесь не ограничишься – для поиска новых лекарств и методов профилактики требуются значительные финансовые вложения в медицинскую науку. Но даже огромные суммы, по мнению экспертов, не смогут продлить жизнь среднего человека более чем на 10 лет. Поэтому, "эликсир молодости" медикам создать не по силам.
Поиском таких "эликсиров" занимается наука о старении – геронтология. Как это ни удивительно, на сегодняшний день их найдено довольно много. Методы продления жизни делятся на физические, химические и биологические. Некоторые влияют на продолжительность жизни, другие – на ее качество. Но, к сожалению, большинство из известных методов чрезвычайно сложны или даже опасны. Поэтому их разработка ограничивалась испытаниями на животных, а людям так и не пригодилась.
Еще с первой половины XX века физики пытались повлиять на продолжительность жизни с помощью электромагнитных полей. Выяснилось, что слабое магнитное поле приводит к раку. А повышенный "фон" – наоборот, спасал мышей от опухолей и таким образом увеличивал среднюю продолжительность жизни. Конечно, о головной боли и других нежелательных эффектах "магнитных бурь" у животных никто не спрашивал, поэтому о качестве такой долгой жизни можно только догадываться.
Улучшить качество жизни физикам удалось, не просто усилив магнитный фон, а сделав поле переменным – с частотой 50 Герц. Как установил в конце прошлого века Л. Х. Гаркави из Ростова-на-Дону, под воздействием такого поля старые крысы буквально "оживают". Животные в ходе его опытов стали более подвижными; редкая, желтая, грубая шерсть сменилась белой, мягкой, густой; желтоватые склеры глаз стали ярко-розовыми; кожа из грубой и толстой превратилась в мягкую и эластичную, нормализовался половой цикл. Продолжительность жизни крыс исследователи, к сожалению, не измеряли.
Еще одним способом продлить жизнь физики называют радиацию. Слабое ионизирующее излучение, которого мы так опасаемся, способно прибавить к "отмерянному" сроку 10-20 процентов. Но вот сильное – наоборот, значительно сокращает жизнь.
Своей главной целью химики считают борьбу со свободными радикалами. Многие ученые полагают, что именно эти молекулы – продукты неполного окисления - разрушают здоровые клетки организма и таким образом приводят ко многим болезням и стимулируют процесс старения.
В качестве антиоксидантов можно использовать витамины Е, А и С. Еще нобелевский лауреат Лайнус Поллинг считал, что большие дозы аскорбиновой кислоты способны значительно продлить жизнь. Он рекомендовал принимать до 10 граммов этого витамина в день, однако в последствии чудодейственный эффект аскорбинки подтвердился лишь частично – он помогает не всем и не всегда. Сейчас в геронтологии применяют комплексы витаминов и микроэлементов, которые несколько замедляют процесс старения.
Фармацевты и химики также пытались улучшить старикам жизнь с помощью различных биостимуляторов – от экстракта алоэ до продуктов переработки нефти. Такие вещества стимулируют нервную, эндокринную и иммунную систему, активизируют восстановительные процессы, замедляют развитие атеросклероза и артритов. Однако в большинстве случаев применение таких веществ помогает незначительно или связано с серьезными побочными эффектами.
Исследования показали, что сделать жизнь длиннее могут некоторые гормоны, стимуляторы иммунной системы, антидиабетические препараты и многие другие лекарства и химические соединения. Однако ни одно из них нельзя назвать универсальным и безопасным.
Пожалуй, одной из самых эффективных таблеток от старения является активированный уголь или другой сорбент. Доказано, что такие препараты действуют как кишечные фильтры и ограничивают поступление в организм токсических веществ. Это, в свою очередь, помогает избежать многих заболеваний, а следовательно – увеличить продолжительность жизни.
Ближе всех к созданию эликсира молодости подошли биологи. Причем они не предлагают пить таблетки, залезать в барокамеру или под магнитное поле: они доказали, что продлить жизнь можно подручными средствами.
Если взрослый человек уменьшит потребление пищи примерно на 30 процентов, причем, не меняя состав продуктов, продолжительность его жизни увеличивается на несколько лет. Кроме того, у него понижается риск сердечно-сосудистых, эндокринных и других заболеваний, характерных для пожилых людей. Данные об эффектах низкокалорийного питания, к сожалению, достаточно сложно получить в опытах на людях, потому что невозможно точно контролировать количество принимаемой ими пищи. Однако данные, полученные на животных, однозначно подтверждают пользу такой диеты.
Как говорилось выше, канадские исследователи выяснили, что на положительные эффекты низкокалорийного питания реализуются через ген определенный ген – Sirt1. Но, безусловно, результат достигается не только этим: питание связано с миллионами биохимических процессов, и проследить за изменением каждого из них очень непросто.
Объяснение, которое дают геронтологи феномену низкокалорийного питания, очень просто и, в то же время, убедительно: в возрасте примерно 25 лет интенсивность обмена веществ начинает снижаться, а рост организма прекращается. При этом, по привычке, человек продолжает есть столько же, сколько и ел. Это приводит к положительному энергетическому балансу, а соответственно, поступающие питательные вещества не перерабатываются должным образом.
Из этого следует, что заменить, а лучше – дополнить диету – позволят регулярные занятия спортом. Кроме того, что они ликвидируют положительный энергетический баланс, они являются хорошим средством для профилактики болезней сердца и нервной системы. Единственное ограничение – нагрузку следует снижать с возрастом.
Кроме того, продлить молодость помогает обычный сон. Некоторые авторы продлевали животным жизнь с помощью снотворных: например, профессор С.Н.Брайнес в 1958 году на три месяца "усыпил" дряхлую 15-летнюю болонку. В результате у нее повысился тонус мускулатуры конечностей, начала расти новая шерсть, восстановился и сохранялся до конца жизни половой инстинкт, многие биологически важные функции были восстановлены. Собака прожила еще 6 лет и в возрасте 21,5 лет была случайно убита шимпанзе. Но потом опыты Брайнеса повторить не удалось, и ученые выяснили что полезнее всего просто оставаться в гармонии с биоритмами, соблюдать традиционный режим долгожителей: вставать после восхода и ложиться после захода Солнца.
Существуют и психологические методы продления жизни. В основном это восточные методики гипноза и медитации. Однако здесь важен скорее не метод а результат – психологическое равновесие. А как его достичь – каждый решает сам.
Еще один интересный метод – снижение температуры тела. При низких температурах в организме замедляются биохимические процессы. А значит, старение в целом наступает медленнее. Вот только человеческий организм настроен на то, чтобы держать температуру постоянной. Поэтому, до сих пор такой геропротектор помогал лишь змеям, лягушкам и другим хладнокровным.
V. Аналитическая часть
1. «За» и «против» искусственного продления жизни
Геронтологи убеждены: наука стоит на пороге грандиозных открытий. Благодаря ним в ближайшем будущем появиться возможность вмешаться в генетическую структуру человека, продлив жизнь по самым смелым оценкам до 500 лет. По-моему, это огромный скачок для науки, но чего это будет стоить людям, на которых все это будет испытываться? Ведь, как известно, наука продвигается методом проб и ошибок.
Самый распространенный способ внешнего продления молодости – это пластическая хирургия. Несмотря на то, что наука не стоит на месте, такого рода операции нельзя называть на все 100% безопасными, так как всегда есть вероятность, что организм, подвергаемый испытанию, не поведет себя каким-то неожиданным образом, что может явиться серьезной проблемой для здоровья. Помимо этого существует опасность заражения нестерильными инструментами. Мне кажется, что результат не стоит затраченных сил. Лучше жить настоящим, а не пытаться растянуть уходящий момент, Потому что каждый возраст имеет свои плюсы.
Все стремятся к вечной молодости, вечной жизни, на ответ на главный вопрос, что люди будут делать с такой уймой времени, по-прежнему остается открытым. Ведь именно ощущение конечности собственного существования заставляет человека ценить и остро переживать каждое мгновение бытия, наполнять жизнь яркими поступками; рождает стремление увековечить себя в памяти потомков великими творениями, изобретениями и открытиями. Но наверное есть и те, для кого вечная молодость дороже всех духовных ценностей. Здесь каждый сам выбирает, какой точки зрения придерживаться.
2. Мое видение исследуемой проблемы
Несмотря на многочисленные открытия науки с области нанотехнологии, пока не существует средства, которое на сто процентов гарантировало бы продление жизни без опасных последствий для здоровья. Прежде чем прибегать к помощи пластических хирургов или других специалистов, готовых продлить молодость искусственным методом, нужно решить для себя, действительно ли это нужно. Ведь, пользуясь такого рода услугами, мы можем нанести непоправимый вред собственному здоровью. Я думаю, что секрет долголетия кроется не в бесконечных подтяжках лица, а в ведении правильного и здорового образа жизни. Сейчас, благодаря журналам и газетам, мы легко можем узнать как нужно питаться, какие упражнения делать, чтобы выглядеть на все сто. Вот, например, список из 10 продуктов необходимых для долголетия: яблоко, раба, чеснок, клубника, морковь, перец чили, сладкий перец, бананы, соя, молоко. Также не для кого не секрет, что красное вино обладает омолаживающим действием. По мне, так лучше придерживаться такой диеты, чем делать из себя подопытного кролика, тем более, что на практике самые известные долгожители не подвергали себя разного рода экспериментам – это чаще всего люди без вредных привычек, живущие в экологически чистых районах и питающиеся едой, выращенной собственными руками, в которой отсутствуют всякие химические добавки. Они обитают вдали от цивилизации.
VI. Выводы и заключения
Никто никогда и нигде не сомневался, что проблема старения была и остается одной из наиболее актуальных в естествознании. Научные умы всего мира всегда проявляли особый интерес к долгожителям, перешагнувшим столетний рубеж. Поиски эликсира "бессмертия" продолжаются до сих пор, и не только учеными, но и всеми кого волнует проблема долгожительства человека. Благодаря научному прогрессу, процесс этот давно уже поставлен на высокотехнологическую основу. Время идет, а многие прогнозы не сбываются. Пятнадцать лет назад, по данным института геронтологии, 37,1% опрошенных экспертов из разных стран полагало, что темп старения человека с помощью препаратов – геропротекторов, удастся замедлить к концу XX века, а сейчас 21,7% полагают, что это удастся сделать к 2010 году. Пятнадцать лет назад 17,9% экспертов считало, что прорыв видового барьера продолжительности жизни произойдет к 2040 году, а сейчас 39,0% полагают, что это случится позже, а 61,0% считает это вообще нереальным. Еще в 60-х годах большая группа американских ученых, объединенная в “Ренд корпорейшн”, прогнозировала увеличение продолжительности жизни человека к 2020 г. на 50 лет. Многие участники этого опроса уже отказались от этого прогноза.
Прогнозы не сбываются. Вместе с тем, следует признать реальной принципиальную биологически обоснованную возможность разработки средств продления жизни. Вот три группы факторов, подтверждающих это: 1) сама природа создала видовое разнообразие в продолжительности жизни от нескольких часов до сотен лет; 2) внутри любого вида и, в том числе и человеческой популяции, есть удивительные примеры долголетия, т. е. возможности особого пути возрастного развития; 3) экспериментальная геронтология уже сегодня знает подходы к увеличению индивидуальной продолжительности жизни на 30–50%.